建筑基坑智能化監(jiān)測技術標準

總則1.0.1為規(guī)范建筑基坑工程智能化監(jiān)測工作，做到技術先進、經濟合理、數(shù)據(jù)準確、預警及時，保證基坑安全及其周邊環(huán)境安全，制定本標準。【條文說明】基坑工程的實際工作狀態(tài)與設計工況往往存在一定的差異，所以在理論分析指導下有計劃地進行基坑工程監(jiān)測十分必要。除設計、施工原因外，根據(jù)國內外典型的基坑工程事故的原因分析，基坑工程監(jiān)測工作的不規(guī)范、不及時、數(shù)據(jù)判斷不專業(yè)往往也是事故的原因之一，為保證基坑工程的安全，這些問題都亟待解決。人工監(jiān)測在技術層面上，普遍存在監(jiān)測頻率低、數(shù)據(jù)提供不及時的缺點，巖土工程受外界條件影響很大，有些基坑的坍塌發(fā)生在很短的時間內，福建省地質條件復雜，若是軟土地質，變形更快，要求監(jiān)測的頻率更高，但人工監(jiān)測一天兩次已是極限，這在很多情況下遠遠達不到技術要求；在經濟層面上，不但人力成本過高，而且面臨激烈的市場競爭，監(jiān)測利潤越來越低，很容易引發(fā)數(shù)據(jù)造假；在安全層面上，監(jiān)測人員在一些危險的現(xiàn)場條件下，人身安全有很大的風險；在健康層面上，過于繁重的單調工作對監(jiān)測人員生理、心理健康也不利，不符合HSE體系（健康、安全、環(huán)境體系）的要求。自20世紀90年代起，我國開始研發(fā)遠程監(jiān)測，通過借助采集系統(tǒng)數(shù)字化及通過網(wǎng)絡、衛(wèi)星、通信系統(tǒng)的遠程傳輸，逐步實現(xiàn)遠程采集和信息傳輸，并可根據(jù)事先設定的閾值進行預警。從而達到了高頻次安全采集的目的。但隨著遠程監(jiān)測的廣泛應用后，增加監(jiān)測頻率幾乎不增加成本，高頻監(jiān)測產生了大量的數(shù)據(jù)，后續(xù)的人工數(shù)據(jù)分析的低效率也成為一個瓶頸，影響了報告及預警的及時性、準確性。因此，人工智能的引入是大勢所趨。智能化就是要求通過積累的海量數(shù)據(jù)，配合計算機的算力，采用機器學習等算法，推薦最優(yōu)的下一步行動選擇。因此，智能化監(jiān)測有助于基坑變形等趨勢的分析，以便提前做好準備，從容應對。智能化監(jiān)測還有助于大數(shù)據(jù)的積累，對監(jiān)測技術的提高乃至基坑設計水平的提高有很好的指導、參考作用。我國已有部分標準對基坑監(jiān)測做出規(guī)范，如：《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497規(guī)定了需要進行基坑監(jiān)測的工程項目、監(jiān)測的項目、測點位置、監(jiān)測頻率和監(jiān)測預警值等；《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120規(guī)定了需要進行基坑監(jiān)測的項目、監(jiān)測頻率；《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8規(guī)定了基坑及鄰近建筑變形的要求；《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007規(guī)定了需要進行基坑監(jiān)測的項目，實施動態(tài)設計和信息化施工；《工程測量標準》GB50026規(guī)定了測量的精度及方法。以上標準均未對智能化采集、遠程傳輸、智能化監(jiān)測網(wǎng)絡、智能趨勢分析的可靠性等進行規(guī)范和要求。目前，雖然已經有一些單位開展遠程監(jiān)測、智能化監(jiān)測實踐，取得了一些成果，但由于監(jiān)測數(shù)據(jù)無規(guī)范的引導，因此接口不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)共享性差，重復工作的成本高，使得智能化監(jiān)測目前得不到大規(guī)模應用。因此，為提高福建省建筑基坑工程智能化監(jiān)測水平，做到技術先進、經濟合理、數(shù)據(jù)準確、預警及時，保證基坑安全和保護基坑周邊環(huán)境，迫切需要編制福建省地方標準，以期規(guī)范基坑工程智能化監(jiān)測，使得基坑智能化監(jiān)測的數(shù)據(jù)采集智能化、傳輸實時化、網(wǎng)絡安全化、數(shù)據(jù)分析智能化，從而降低基坑監(jiān)測人力成本和強度、提高監(jiān)測的抗風險能力（惡劣天氣、疫情等的影響），保證基坑及周邊環(huán)境的安全，并為優(yōu)化設計、施工方案，發(fā)展基坑工程設計理論提供更好的手段。1.0.2本標準適用于福建省內建筑工程的基坑支護結構及周邊環(huán)境的智能化監(jiān)測。1.0.3建筑工程基坑智能化監(jiān)測應綜合考慮基坑工程設計要求、建設場地的工程地質和水文地質條件、周邊環(huán)境條件、施工方案、供電及網(wǎng)絡條件等因素，編制合理的技術方案，編制技術方案并組織實施。【條文說明】影響基坑工程監(jiān)測的因素很多，主要有：1基坑工程設計要求,包括支護結構形式、安全等級、變形控制量及速率等；2建設場地的工程地質和水文地質條件；3臨近建（構）筑物、設施、管線、道路等的現(xiàn)狀及使用狀態(tài)；4施工方案和施工組織計劃；5基坑監(jiān)測的工作條件，智能化監(jiān)測更是對現(xiàn)場供電條件和網(wǎng)絡條件有更多要求。建筑基坑智能化監(jiān)測要綜合考慮以上因素的影響，制訂合理的技術方案，方案經審批后，必要時需經專家論證，由監(jiān)測單位組織和實施監(jiān)測。1.0.4建筑基坑智能化監(jiān)測除應符合本標準外，尚應符合國家、地區(qū)現(xiàn)行有關技術標準的規(guī)定?！緱l文說明】基坑智能化監(jiān)測涉及多門學科，除本標準外，國家現(xiàn)行標準、福建省范圍內地方性標準中對基坑工程監(jiān)測也有一些相關規(guī)定，因此本條規(guī)定若本標準內容不能滿足工程要求時，應按照國家及福建省省地方現(xiàn)行有關標準規(guī)定執(zhí)行。

2術語2.0.1建筑基坑buildingexcavation為進行建（構）筑物基礎、地下建（構）筑物及其他工程設施的施工所開挖形成的地面以下空間。2.0.2基坑周邊環(huán)境surroundingsaroundbuildingexcavation在建筑基坑施工及使用階段，基坑周圍可能受基坑影響的或可能影響基坑的既有建（構）筑物、設施、管線、道路、巖土體及水系等的統(tǒng)稱。2.0.3支護結構bracingandretainingstructure為保證基坑開挖和地下結構的施工安全以及保護基坑周邊環(huán)境，對基坑側壁進行支擋、加固的結構體系。包括圍護墻和支撐（或拉錨）體系。2.0.4建筑基坑智能化監(jiān)測intelligentmonitoringofbuildingexcavation在基坑施工及使用階段，綜合人工智能技術、遠程通信技術及傳感器技術等構建監(jiān)測系統(tǒng)，對基坑及周邊環(huán)境的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行遠程采集、傳輸、智能分析和反饋的活動。2.0.5建筑基坑遠程監(jiān)測remotemonitoringofbuildingexcavation在基坑施工及使用階段，采用遠程通信技術及傳感器技術對基坑及周邊環(huán)境的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行遠程采集、傳輸?shù)幕顒?，是建筑基坑智能化監(jiān)測的初級形式。2.0.6監(jiān)測對象monitoredobject被監(jiān)測的對象本身（即被觀測體），又稱監(jiān)測體。2.0.7監(jiān)測項目monitoringitems為保證監(jiān)測對象的穩(wěn)定、安全，而對其變形、受力、環(huán)境參數(shù)以及其他相關參數(shù)等進行量測的分類。2.0.8位（形）變監(jiān)測monitoringofdeformationordisplacement對監(jiān)測對象位置、形狀變化的監(jiān)測。2.0.9力變監(jiān)測monitoringofstress對監(jiān)測對象內力或應力變化的監(jiān)測。2.0.10測試樣本testsamples為智能化監(jiān)測設計的若干組特定的數(shù)據(jù)，能代表監(jiān)測出現(xiàn)的一般情況，用于測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及智能判斷和預警的可靠性。2.0.11監(jiān)測點monitoringpoint直接或間接設置在監(jiān)測對象上并能反映其變化特征的觀測點。2.0.12監(jiān)測預警值forewarningvalueonmonitoring針對基坑及周邊環(huán)境的保護要求，對監(jiān)測項目所設定的警戒值。2.0.13監(jiān)測頻率frequencyofmonitoring一定時間內對監(jiān)測點實施觀測的次數(shù)。2.0.14趨勢預測trendprediction利用采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過合理的人工智能擬合，并預測未來的發(fā)展變化。2.0.15智能全站儀robotictotalstation在全站儀的基礎上，儀器安裝自動目標識別與照準的新功能，在相關軟件的控制下，可在無人干預的條件下自動完成多個目標的識別、照準與測量。2.0.16激光位移計laserdisplacementmeter利用激光技術進行位移測量的設備。2.0.17地理位置定位系統(tǒng)GNSSsystemforgeographicalposition結合衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術、無線通信技術、圖像處理技術及地理信息系統(tǒng)（GIS）技術，實現(xiàn)定位、授時、導航等功能的遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)。國內使用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，主要為全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）和中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS—BeiDouNavigationSatelliteSystem）。2.0.18監(jiān)測中心monitoringcenter監(jiān)測系統(tǒng)接收、管理其區(qū)域內監(jiān)控的各類檢測與監(jiān)測數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息，并對本區(qū)域內的各類數(shù)據(jù)與狀態(tài)信息等進行處理、分析、展示和發(fā)布的數(shù)據(jù)中心。2.0.19區(qū)塊鏈blockchain綜合采用分布式數(shù)據(jù)存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的應用模式。

3基本規(guī)定3.0.1國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497中規(guī)定的應實施基坑工程監(jiān)測的基坑中，符合下列情況之一的監(jiān)測項目，應采用智能化監(jiān)測：1當環(huán)境條件不允許或不可能用人工方式進行觀測時；2監(jiān)測頻率要求高于國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497，且人工方式難以達到要求時；【條文說明】國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497中規(guī)定的應實施監(jiān)測的監(jiān)測項目中，一部分是有條件采用人工監(jiān)測的項目，另一部分是環(huán)境條件不允許或不可能用人工方式進行觀測的監(jiān)測項目，多是地理位置偏遠、周邊環(huán)境復雜或危險的項目。然而，這些項目又屬于應實施監(jiān)測的基坑項目，因此，這些項目應采用智能化監(jiān)測方式，（當不需要進行智能趨勢分析時，可采用智能化監(jiān)測的初級形式--遠程監(jiān)測），這種監(jiān)測方式在一次安裝后，除必要的巡視檢查外，大部分情況可以在遠程進行監(jiān)測，大大降低了人工監(jiān)測的勞動力成本和危險程度。3需要進行連續(xù)實時觀測、監(jiān)管時；4需要進行連續(xù)實時趨勢分析及預測時?！緱l文說明】智能化監(jiān)測的另外一些優(yōu)點是高頻率、實時性、智能化。因此，當監(jiān)測頻率要求較高時、需要實時觀測、監(jiān)管和趨勢分析時，智能化監(jiān)測就比較適用。3.0.2國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497中規(guī)定的應實施基坑工程監(jiān)測的基坑中，符合下列情況之一的監(jiān)測項目，宜采用智能化監(jiān)測：1采用人工監(jiān)測成本高于智能化監(jiān)測時；2監(jiān)測時間總時長超過365d時；3工程條件更更適合智能化監(jiān)測時。【條文說明】工程條件更適合智能化監(jiān)測，主要是指在滿足監(jiān)測要求的情況下，采用智能化監(jiān)測更加簡便或相較于合理的市場價格更有優(yōu)勢。3.0.3智能化監(jiān)測測項目對應的監(jiān)測范圍、監(jiān)測點布設、監(jiān)測精度及監(jiān)測預警值指標應滿足設計要求、現(xiàn)行《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497、《建筑基坑支護技術標準》JGJ120、《工程測量標準》GB50026《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8及其他有關標準的規(guī)定?！緱l文說明】監(jiān)測范圍、監(jiān)測點布設、監(jiān)測精度及監(jiān)測預警值指標在國家有關標準中均有詳細、完善的規(guī)定，智能化監(jiān)測只是改變了監(jiān)測方法及數(shù)據(jù)分析方法，因此，在這些方面遵循此標準即可。3.0.4智能化監(jiān)測測項目監(jiān)測頻率不應低于現(xiàn)行《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497及其他有關標準規(guī)定的要求的2倍?！緱l文說明】在監(jiān)測頻率上，目前各規(guī)范對監(jiān)測頻率的要求，均考慮到監(jiān)測成本，目的均為保證基坑及周邊環(huán)境的安全，而在這方面，智能化監(jiān)測有著明顯的優(yōu)勢，監(jiān)測頻率的提高，基本不增加監(jiān)測成本，高頻率的監(jiān)測有利于基坑監(jiān)測的精細度，更好地預測，更及時地預警，因此，本標準規(guī)定監(jiān)測頻率不應低于現(xiàn)行有關標準規(guī)定的要求的2倍。3.0.5智能化監(jiān)測測項目施工前監(jiān)測單位應編制智能化監(jiān)測方案，并通過專家評審?！緱l文說明】實施智能化監(jiān)測技術的工程常多采用多種不同的監(jiān)測傳感器元件進行組網(wǎng)實施，并且考慮到供電及網(wǎng)絡傳輸?shù)纫蛩兀悄芑O(jiān)測技術實施效果與工程現(xiàn)場狀況密不可分，為保證監(jiān)測實施的質量，在智能化監(jiān)測實施前，須單獨編制智能化監(jiān)測方案或在基坑監(jiān)測方案中添加智能化監(jiān)測專項內容。3.0.6智能化監(jiān)測方案應根據(jù)工程特點，采用合理的技術手段、精度要求編制，并應包括保證監(jiān)測結果可靠性的措施?！緱l文說明】實施智能化監(jiān)測技術手段很多，既要準確、安全，又要合理、經濟，就要求對工程特點進行研究，結合場地電力供應、網(wǎng)絡情況、精度要求等進行選擇。3.0.7智能化監(jiān)測方案編制前，委托方應提供下列資料：1巖土工程勘察報告；2基坑支護設計文件及相應計算書；3基坑工程施工方案或施工組織設計；4周邊環(huán)境各監(jiān)測對象的相關資料；5供電及網(wǎng)絡狀況；6其他所需資料。3.0.8智能化監(jiān)測實施單位在現(xiàn)場踏勘、資料收集階段應該包括下列主要工作：1了解建設方和相關單位對監(jiān)測的要求；2收集并分析巖土工程勘察、水文氣象、周邊環(huán)境、設計、施工等資料；3了解現(xiàn)場供電及網(wǎng)絡狀況；4了解相鄰工程的設計和施工情況；5通過現(xiàn)場踏勘，復核相關資料與現(xiàn)場狀況的關系，確定擬監(jiān)測項目現(xiàn)場實施的可行性。3.0.9智能化監(jiān)測方案應包括下列內容：1工程概況；2場地工程地質、水文地質條件、支護結構形式及基坑周邊環(huán)境狀況；3監(jiān)測目的；4編制依據(jù)；5監(jiān)測范圍、對象及項目；6基準點、工作基點、監(jiān)測點的布設、保護要求及測點布置圖；7智能化監(jiān)測方法和精度要求；8監(jiān)測人員配備和使用的主要儀器設備；9監(jiān)測周期和監(jiān)測頻率；10監(jiān)測數(shù)據(jù)處理、分析與信息反饋；11監(jiān)測預警、異常及危險情況下的措施；12質量管理、進度管理、監(jiān)測作業(yè)安全及其他管理制度。3.0.10監(jiān)測用的儀器設備等應由具備相應資質的計量單位進行檢定或校準，或按規(guī)定進行自檢。3.0.11智能化監(jiān)測實施期間，建設方及施工方應協(xié)助監(jiān)測單位做好智能化監(jiān)測設施、設備的保護工作，必要時應設置專用保護裝置。【條文說明】監(jiān)測設施、設備的穩(wěn)定可靠直接關系到監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性，為保證監(jiān)測效果，第三方監(jiān)測單位必須開展監(jiān)測設施、設備的保護工作。保護工作所采取的措施及裝置與施工現(xiàn)場的施工工況密切相關，因此作為建設主體和施工主體的建設方及施工方，應協(xié)助監(jiān)測單位做好保護工作。測點應設置明顯的警示標識或保護裝置，如插上紅旗，設置保護蓋，對測斜管、水位管等也可采用砌墩的方式等，防止施工過程中被碰撞、破壞。3.0.12智能化監(jiān)測采集的數(shù)據(jù)應滿足下列要求:1采集的數(shù)據(jù)能反映監(jiān)測對象的變化規(guī)律，具有良好的連續(xù)性、穩(wěn)定性，無系統(tǒng)性偏移；2數(shù)據(jù)采集反饋響應時間應滿足工程安全需求；3在被測對象條件基本不變的情況下，智能化監(jiān)測系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的中誤差應與設備標稱精度相符。3.0.13智能化監(jiān)測簡報應自動生成，監(jiān)測簡報內容應符合下列規(guī)定：1工程概況：項目名稱、項目負責人、項目進度、工況等項目基礎信息；2監(jiān)測概況：監(jiān)測日期、監(jiān)測項目、監(jiān)測點布設情況、監(jiān)測預警值等；3各個監(jiān)測項監(jiān)測數(shù)據(jù)分析成果：當前值、累計值、對比值、速率值以及相應分析圖表等；監(jiān)測簡報宜進行不少于5d的智能化趨勢分析，當趨勢分析結果達到預警值的80%時應予以特殊標識及提醒?！緱l文說明】趨勢分析是基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計原理上的人工智能推演，其目的是進行一定程度的預測，使參建各方有更充分的時間對監(jiān)測體狀態(tài)變化采取措施。當趨勢分析結果達到預警值的80%時予以特殊標識及提醒，并不是預警，只是提請監(jiān)測等單位的注意。4當前監(jiān)測的簡要分析及判斷性結論。

4智能化監(jiān)測系統(tǒng)4.1一般規(guī)定4.1.1建筑基坑智能化監(jiān)測系統(tǒng)的構成應符合表4.1.1的規(guī)定。表4.1.1建筑基坑智能化監(jiān)測系統(tǒng)的構成子系統(tǒng)設備、軟件或服務智能化采集子系統(tǒng)傳感器或測點埋設件數(shù)據(jù)采集設備智能數(shù)據(jù)采集、匯總遠程通信子系統(tǒng)網(wǎng)絡設備通信協(xié)議智能化分析反饋子系統(tǒng)智能趨勢分析智能反饋（含監(jiān)測數(shù)據(jù)預警、運行狀況報警）智能展示監(jiān)測報告電源子系統(tǒng)電源（自備電源或市電）電纜【條文說明】基坑智能化監(jiān)測系統(tǒng)是綜合人工智能技術、通信技術及傳感器技術等構建的監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠程采集、傳輸、智能處理和預警。實現(xiàn)采集功能的是數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，現(xiàn)場采集后的數(shù)據(jù)應通過遠程通信子系統(tǒng)傳送到監(jiān)測單位，當需要監(jiān)管時，同時傳送到監(jiān)管單位。智能化分析反饋子系統(tǒng)的作用是對采集的數(shù)據(jù)進行規(guī)范化整理，去除合理的噪點，并進行數(shù)據(jù)圖表繪制，結合人工智能技術進行趨勢判讀和預警，并自動生成各類監(jiān)測報表。4.1.2基坑智能化監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構宜為星形（圖4.1.2），由監(jiān)測中心、傳輸網(wǎng)絡、采集系統(tǒng)、監(jiān)測對象和客戶端等組成。圖4.1.2建筑基坑智能化監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構4.1.3遠程通信體系統(tǒng)宜基于“區(qū)塊鏈”技術進行搭建。【條文說明】“區(qū)塊鏈”技術有下列特點：1去中心化：分析和預警在云端自動進行，避免人為干涉；2不容篡改：監(jiān)測原始數(shù)據(jù)實時上傳，不容后期數(shù)據(jù)篡改；3高度自治：監(jiān)測時間和地點多重印證，防止篡改數(shù)據(jù)；4開放共享：在允許范圍內，可提供視頻和圖片等及各種終端的觀察、監(jiān)管。4.2系統(tǒng)功能4.2.1系統(tǒng)功能應具備下列子功能：1信息采集與交換子功能；2系統(tǒng)管理和維護子功能；3數(shù)據(jù)使用和維護子功能；4運行狀態(tài)管理子功能；5電源管理子功能；6數(shù)據(jù)安全保護子功能。4.2.2信息采集與交換子功能應包括下列內容：1可進行數(shù)據(jù)采集、傳輸、展示、反饋監(jiān)測信息；2可與其他系統(tǒng)進行信息交換或在系統(tǒng)中預留相應的接口；【條文說明】智能化監(jiān)測系統(tǒng)首先要做到的就是信息交換，除本身的信息交換外，對外信息交換也有重要意義，可以豐富知識庫數(shù)據(jù)，并很好地接受監(jiān)管。3可進行異常數(shù)據(jù)或突變數(shù)據(jù)標識。4.2.3系統(tǒng)管理和維護子功能應包括下列內容：1明確的權限分級管理，具備可增減用戶、更改口令和變更權限等功能；2可進行監(jiān)測模塊參數(shù)擴充和刪減，可調整相應計算公式；3可對傳感器進行設置和調整；4可對監(jiān)測項目進行編輯及查詢操作；5可增加、刪除測點，更改測點屬性，包括監(jiān)測點初始化、監(jiān)測頻次及預警值等；6可增加、刪除監(jiān)測項目測點布置示意圖；7可對系統(tǒng)通信設備進行編輯及查詢操作；8可對系統(tǒng)硬件進行維修和更換?！緱l文說明】系統(tǒng)平臺應有清晰的權限分級分層管理機制，能對使用人員、監(jiān)測參數(shù)、傳感器、監(jiān)測項目等進行有效管理。能滿足新的監(jiān)測技術及監(jiān)測手段的調整要求，實現(xiàn)技術更替。4.2.4數(shù)據(jù)使用及維護子功能應包括下列內容：1能對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理，自動計算相應的監(jiān)測物理量及幾何量，并記入日志；2查詢數(shù)據(jù)、查詢結果，可用圖表顯示和導出；3可根據(jù)用戶需要，生成各類監(jiān)測報表，并輸出相應監(jiān)測成果曲線圖，曲線圖能清楚分辨監(jiān)測點變化量；4應具備數(shù)據(jù)定期自動備份和手動備份的功能?！緱l文說明】工程現(xiàn)場對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響較大，監(jiān)測平臺應設立數(shù)據(jù)篩選策略，對數(shù)據(jù)的有效性進行校檢，防止誤預警發(fā)生。根據(jù)工程項目需要，生成各時間段的報表，曲線圖的曲線數(shù)量不宜過多，能清晰反映監(jiān)測測點變化情況。數(shù)據(jù)備份應及時進行。4.2.5運行狀態(tài)管理子功能應包括下列內容：1具有對設備、電源、通信等硬件的工作狀態(tài)進行自動監(jiān)控和診斷，對異常狀態(tài)自動報警的功能；2具有自動檢驗監(jiān)測結果是否超過預警值，并進行預警的功能。4.2.6電源管理子功能應包括下列內容：1具有持續(xù)、穩(wěn)定供電的功能；2具有電源過載保護功能；3具有防雷功能。【條文說明】供電設施作為整個系統(tǒng)運作的保障，如果供電失效會導致數(shù)據(jù)丟失或錯誤，應有專門的保護方案，包括供電的持續(xù)、穩(wěn)定、電源的過載保護和防雷功能。4.2.7系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全保護子功能應包括下列內容：1具有數(shù)據(jù)備份和恢復功能，確保數(shù)據(jù)的安全性、連續(xù)性；2具有數(shù)據(jù)保護功能，防止數(shù)據(jù)被竊取和篡改。4.3系統(tǒng)性能4.3.1傳感器的類型、量程和精度、靈敏度、頻率響應特性、供電方式、信號輸出方式、安裝方式應滿足監(jiān)測需求；其中量程和精度應符合國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497、《工程測量標準》GB50026、《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120、《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8等的有關規(guī)定。4.3.2傳感器宜具有溫度補償功能，當環(huán)境溫度變化對監(jiān)測結果產生影響時，應對環(huán)境溫度進行同步監(jiān)測，并對監(jiān)測結果進行修正?！緱l文說明】環(huán)境溫度變化時常會引起電子元件輸出信號的變化，一部分電流是溫度變化引起的，可理解為溫度漂移，因此在影響較明顯的監(jiān)測中，應同步監(jiān)測溫度變化，從而采用措施補償這部分漂移，在一定程度上抵消或減小監(jiān)測數(shù)據(jù)的偏差。4.3.3數(shù)據(jù)采集設備應滿足下列要求：1數(shù)據(jù)采集設備的量程和精度應滿足監(jiān)測要求及相應的國家或行業(yè)標準的要求，并應與對應傳感器性能匹配；2進行動態(tài)數(shù)據(jù)采集時，采樣頻率應不低于采樣定理的要求?！緱l文說明】采樣定理是由美國電信工程師H.奈奎斯特首先提出來的，因此也稱為奈奎斯特采樣定理。奈奎斯特采樣定理解釋了采樣率和所測信號頻率之間的關系，闡述了采樣頻率必須大于被測信號最高頻率分量的兩倍才能用有限的采樣頻率產生的離散信號，無失真地還原連續(xù)信號。4.3.4遠程通信設備應滿足下列要求：1遠程通信設備的選擇應和智能化監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡結構相適應；2現(xiàn)場網(wǎng)絡設備可根據(jù)工程實際需要選擇有線或無線形式，必要時應具備能夠支持多種有線、無線通信組網(wǎng)方式和主、備信道自動切換的功能；3網(wǎng)絡通信速率宜綜合考慮構建現(xiàn)場網(wǎng)絡的通信方式、現(xiàn)場的網(wǎng)絡環(huán)境狀況等因素，以通信穩(wěn)定可靠為原則選定；4通信光纖應符合國家現(xiàn)行標準《通信光纜第1部分：總則》GB/T13993.1的有關規(guī)定?！緱l文說明】現(xiàn)場情況復雜，施工中常有移動的機械設備和人員，容易損壞牽拉的線纜，因此，只要無線網(wǎng)絡穩(wěn)定，現(xiàn)場網(wǎng)絡盡量無線方式，可以選擇無線局域網(wǎng)或電信運營商的網(wǎng)絡。如果條件限制，必須采用有線網(wǎng)絡時，線纜布置一定要合理，避開機械設備和人員行走的通道，還要進行防水、防潮等保護。4.3.5系統(tǒng)通信應符合現(xiàn)行《實時傳輸協(xié)議》IETFRFC3550、《實時傳輸控制協(xié)議》IETFRFC3551及《實時流媒體傳輸協(xié)議》IETFRFC2326的有關規(guī)定。4.3.6系統(tǒng)機房及硬件設備性能應滿足下列要求：1具有良好的防雷、防潮、防銹和防侵入等性能，具有抗震、抗電磁干擾等性能；2機房的防雷應符合國家現(xiàn)行標準《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》GB50343的有關規(guī)定；3硬件設施維護便捷，接入到數(shù)據(jù)采集裝置上的數(shù)據(jù)線等接口應方便現(xiàn)場檢修或更換。4.3.7系統(tǒng)電源性能應滿足下列要求：1在外部電源突然中斷時，后備電源能保證系統(tǒng)最低配置的設備運行時間不宜小于24h；2使用太陽能供電時，后備電池的容量應滿足連續(xù)72h陰雨天氣情況下的監(jiān)測設備正常運行；3系統(tǒng)電源波動幅度不超過±10%，并應設置過載保護；4數(shù)據(jù)采集裝置、網(wǎng)絡通信、系統(tǒng)電源等宜獨立設置防雷裝置，接地電阻不應大于4Ω；5現(xiàn)場電源電壓不宜高于36V，當必須采用市電時，應做好線纜保護；6電纜應符合國家現(xiàn)行標準《低壓電氣裝置第5-52部分：電氣設備的選擇和安裝布線系統(tǒng)》GB/T16895.6的有關規(guī)定?！緱l文說明】系統(tǒng)電源作為整個監(jiān)測系統(tǒng)的支撐，必須進行可靠的設計，首先是要電力充足，主要指后備電源的供電能力；其實是電源的穩(wěn)定性；另外，雷擊對監(jiān)測系統(tǒng)破壞威脅性較大，因此系統(tǒng)的防雷設計也十分重要。4.3.8系統(tǒng)軟件性能應滿足下列要求：1具有較好的長期穩(wěn)定性、可靠性、可擴展性；2運行穩(wěn)定，更新及時，軟件開發(fā)和用戶界面規(guī)范，軟件使用便捷。4.4系統(tǒng)安裝4.4.1系統(tǒng)安裝應包含下列內容：1傳感器及埋設件的安裝；2數(shù)據(jù)采集設備的安裝；3數(shù)據(jù)中心的安裝；4線纜敷設。4.4.2傳感器的安裝應符合下列規(guī)定：1規(guī)格、型號、安裝的位置應按監(jiān)測方案確定；2應根據(jù)實際情況選擇埋入式、螺栓式、焊接式等方式安裝，并應該對連接部分進行防腐蝕處理；3安裝位置應進行標記；4安裝后應采取耐久的保護措施；5安裝完成應進行現(xiàn)場調試，發(fā)現(xiàn)異常應更換或檢修；6傳感器信號穩(wěn)定后讀取并記錄初始值?！緱l文說明】傳感器安裝埋設應慮現(xiàn)場施工狀況，在安裝位置滿足設計及監(jiān)測要求的條件下，盡量做到不易被破壞、便于維護。對位置進行標記和記錄初始值，都是為完善監(jiān)測資料，方便維護和巡查。安裝好后現(xiàn)場測試的目的是確保數(shù)據(jù)采集和通信正常。4.4.3數(shù)據(jù)采集設備的安裝應符合下列規(guī)定：1安裝位置應根據(jù)傳感器的埋設位置、現(xiàn)場條件等因素綜合確定；2室外安裝根據(jù)現(xiàn)場條件采取防水、防潮、防曬、防雷、防腐蝕、防磁等措施?！緱l文說明】數(shù)據(jù)采集設備靠近傳感器可以節(jié)約線纜或獲取更好的信號，但現(xiàn)場條件有時比較復雜，應首先考慮安裝的穩(wěn)固并不易被破壞，再綜合考慮節(jié)約線纜等其他因素。4.4.4數(shù)據(jù)中心的設選址及設備布置、環(huán)境要求、建筑結構、空氣調節(jié)、電氣、電磁屏蔽、網(wǎng)絡與布線系統(tǒng)、給水排水、消防與安全等應符合國家現(xiàn)行標準《數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》GB50174的有關規(guī)定。4.4.5線纜敷設應符合下列規(guī)定：1應估算線纜長度并適當預留長度；2應盡量避開易被破壞的區(qū)域；3如需埋設，應對地下管線情況進行調查；4應排列整齊，外皮層不得破損；5應根據(jù)現(xiàn)場條件，采取鍍鋅管、波紋管、PVC管或橋架等保護措施；6通信線纜與強電線纜敷設最小間距應滿足國家現(xiàn)行標準《綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》GB50311的有關規(guī)定；【條文說明】數(shù)據(jù)采集設備靠近傳感器可以節(jié)約線纜或獲取更好的信號，但現(xiàn)場條件有時比較復雜，應首先考慮安裝的穩(wěn)固并不易被破壞，再綜合考慮節(jié)約線纜等其他因素。4.5系統(tǒng)調試4.5.1系統(tǒng)調試應包括下列內容：1設備功能測試；2系統(tǒng)參數(shù)設置；3系統(tǒng)運行測試。4.5.2設備功能調試應包括下列內容：1傳感器測試；2數(shù)據(jù)采集設備的采集、輸出功能測試；3數(shù)據(jù)傳輸設備通信功能測試?！緱l文說明】系統(tǒng)參數(shù)設置主要指：監(jiān)測項目、監(jiān)測頻率及預警值的設定；系統(tǒng)運行測試主要是進行系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性測試。4.5.3智能化監(jiān)測初始值的采集應符合下列規(guī)定：1應在相關施工工序之前采集；2應在智能化監(jiān)測系統(tǒng)經過調試且運行穩(wěn)定后采集；3初始值取至少連續(xù)觀測3次的平均值?！緱l文說明】采用智能化手段建設的監(jiān)測系統(tǒng)，任何一個環(huán)節(jié)出了問題，都會導致數(shù)據(jù)的失真或采集不穩(wěn)定，因此初始值的采集必須在智能化監(jiān)測系統(tǒng)經過調試且運行穩(wěn)定后進行。4.6系統(tǒng)維護4.6.1應編制系統(tǒng)維護手冊，手冊應包含下列內容：1保證監(jiān)測數(shù)據(jù)安全的措施；2系統(tǒng)巡查方案；3系統(tǒng)日常檢修方案；4系統(tǒng)故障的應急預案。4.6.2基坑監(jiān)測單位應指派專人負責智能化監(jiān)測系統(tǒng)的運行、管理、維護?！緱l文說明】智能化監(jiān)測系統(tǒng)的維護和管理技術含量較高，因此，此項工作應由監(jiān)測單位派專人負責，保障監(jiān)測系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。4.6.3應定期對系統(tǒng)的設備設施進行巡查。巡檢頻次不少于每周1次，強臺風、暴雨、全面開挖等特殊情況后宜進行1次全面巡查、維護。【條文說明】本條對智能化監(jiān)測系統(tǒng)檢查頻率提出具體要求,主要是防止設備損壞，巡查可以采用人工或視頻方式。在外部環(huán)境變化較大時，宜進行全面檢查、維護。4.6.4所有原始數(shù)據(jù)必須全部存檔，每周備份不少于1次?！緱l文說明】考慮到系統(tǒng)采集存貯及處理生成的絕大多數(shù)為電子數(shù)據(jù)，綜合考慮存儲的風險及備份操作的便捷性，本條規(guī)定數(shù)據(jù)備份一周不少于1次。4.6.5智能化監(jiān)測系統(tǒng)應具備日常運行維護日志?！緱l文說明】及時的維護是系統(tǒng)運行穩(wěn)定的保障，對過程的詳盡記錄可以實現(xiàn)后續(xù)問題的倒查，準確及時地找到原因，因此本條規(guī)定智能化監(jiān)測系統(tǒng)的日常維護應具備相應的日志記錄。建議采用系統(tǒng)電子記錄的方式，詳盡記錄各項操作過程。4.6.6根據(jù)基坑項目的管理需要，應適時對智能化監(jiān)測系統(tǒng)進行完善、升級，以滿足基坑安全監(jiān)控的要求。【條文說明】本條側重從系統(tǒng)的軟件平臺考慮，軟件平臺最初設計時對接入平臺的數(shù)據(jù)量必定有一定的上限，相關指標參數(shù)可能會有所遺漏。當數(shù)據(jù)量達到設計上限要求時，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和流暢性就會受到影響。因此應根據(jù)實際平臺的使用情況，及時予以完善和升級。5智能化采集5.1一般規(guī)定5.1.1智能化采集系統(tǒng)應具有下列功能：1將各種傳感器所采集的信號，轉換為規(guī)格化的物理量的功能；2在數(shù)據(jù)采集裝置與系統(tǒng)平臺之間進行雙向數(shù)據(jù)通信的功能；3應具有外部監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入的功能；4對突變的數(shù)據(jù)，具有智能化增頻采集的功能。5數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集裝置和監(jiān)控主機之間可采用有線和（或）無線網(wǎng)絡通信。【條文說明】為滿足各個系統(tǒng)平臺之間的數(shù)據(jù)傳輸，不造成數(shù)據(jù)孤島，系統(tǒng)平臺應具備數(shù)據(jù)對接接口。對監(jiān)測儀器及傳感器的信號采集和處理，主要針對傳感器的振弦信號、電壓信號等原始信號的采集，并應具有將采集到信號轉換為模數(shù)、頻率或直接是角度、力等形式的物理量。智能化監(jiān)測采集端在野外，難免有破壞的可能，當發(fā)現(xiàn)損壞時，應當說明情況，并及時將外部的人工監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)。另外，有些監(jiān)測儀器較為昂貴，不適合長期放置在現(xiàn)場，也需要由外部的人工監(jiān)測后將數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)的完整性，并有利于進行后期的智能化處理?，F(xiàn)場突變的數(shù)據(jù)一部分是粗差造成的，粗差是指在相同觀測條件下系列的觀測，其絕對值超過限差的測量偏差，含有粗差的測量數(shù)據(jù)不能采用。在智能化監(jiān)測中產生粗差的最大可能原因，是外部的瞬時干擾、設備偶然失效、傳輸線路瞬間中斷等因素。工程上一般將絕對值大于3倍中誤差的監(jiān)測誤差，認定為粗差。但現(xiàn)場突變數(shù)據(jù)也有可能是正常工序改變了工況造成的，這時短期智能增加采集頻率，可以提供更多數(shù)據(jù)，通過變化規(guī)律，系統(tǒng)可以智能區(qū)分粗差和正常數(shù)據(jù)變化；同時，短期增加采集頻率也可以避免部分剔除粗差時產生的數(shù)據(jù)缺失，同時又不會產生過多的數(shù)據(jù)量。圖1所示，時點4產生了突變，增頻采集后，數(shù)據(jù)基本和時點4接近，因此，可判斷時點4的數(shù)據(jù)可信，屬于正常突變。圖2所示，時點4產生了突變，增頻采集后，數(shù)據(jù)和時點4差別很大，反而和時點1、2、3的變化趨勢接近，可判斷時點4的數(shù)據(jù)是偶然誤差，可以剔除。圖1智能化增頻采集示意圖（正常突變）圖2智能化增頻采集示意圖（異常突變）5.1.2基坑實施智能化監(jiān)測時，應根據(jù)監(jiān)測項目、精度要求和現(xiàn)場作業(yè)條件選擇相應的智能化監(jiān)測采集方法。當條件允許時，宜優(yōu)先采用表5.1.2的智能化采集方法。表5.1.2監(jiān)測項目常用的智能化采集方法監(jiān)測大類監(jiān)測項目數(shù)據(jù)采集設備傳感器或測點埋設件位（形）變監(jiān)測水平位移：支護結構（邊坡）頂部水平位移等智能全站儀測墩、棱鏡激光位移計接收標靶GNSS接收機測墩豎向位移：支護結構（邊坡）頂部豎向位移、立柱豎向位移、周邊建（構）筑物沉降、周邊地表、道路、管線豎向位移、坑底隆起等智能全站儀測墩、棱鏡靜力水準儀傳感器數(shù)字水準儀銦鋼尺GNSS接收機測墩土體分層豎向位移讀數(shù)儀多點位移計深層水平位移：支護結構體或土體深層水平位移固定式測斜儀測斜傳感器絞盤式自動測斜儀測斜傳感器傾斜：周邊建（構）筑物傾斜智能全站儀、超站儀測墩、棱鏡傾斜數(shù)據(jù)采集儀傾斜計激光位移計傳感器激光垂準儀銦鋼尺裂縫：支護結構裂縫、周邊建（構）筑物裂縫、周邊地表、道路裂縫裂縫數(shù)據(jù)采集儀裂縫計力變監(jiān)測支護結構內力：圍護墻內力、支撐軸力、立柱內力應力、應變數(shù)據(jù)采集儀振弦式、電阻式、電容式或光纖式傳感器土壓力：圍護墻側向土壓力電阻應變儀和鋼絲頻率計應變片式或振弦式土壓力計錨桿拉力錨桿拉力采集儀錨桿測力計、錨桿應力計其他監(jiān)測孔隙水壓力孔隙水壓力數(shù)據(jù)采集儀孔隙水壓力計地下水位水位數(shù)據(jù)采集儀滲壓計、水位傳感器振動爆破測振儀拾振傳感器溫度溫濕度采集儀溫度計、溫度傳感器濕度溫濕度采集儀濕度計圖像圖像采集系統(tǒng)相機、攝像機視頻視頻采集系統(tǒng)攝像機地理位置全球定位系統(tǒng)（GPS）或北斗衛(wèi)星系統(tǒng)（BDS）【條文說明】表5.1.2的數(shù)據(jù)采集方法是經過大量調研收集的目前比較成熟可靠的數(shù)據(jù)采集方法，可滿足一般工程的監(jiān)測需要。進行監(jiān)測大類的劃分，主要是方便設計單位、監(jiān)測單位進行選用，只要是符合大類的監(jiān)測的方向，具體監(jiān)測位置、項目可以進行擴充。5.1.3易受周圍環(huán)境影響的傳感器應加以保護，安裝在外部的設備、應考慮日照、溫度、風沙等惡劣天氣對監(jiān)測設備的影響，必要時應采取特殊防護措施。5.1.4連接儀器用的專用電纜應能承重、耐磨、耐酸、防水、防腐蝕、質地柔軟。5.1.5電纜安裝應按設計路線鋪設，接口接頭處應按設計和有關要求進行處理，埋設于混凝土、砂土中以及暴露于空氣中的電纜應按設計和有關要求加防護與保護裝置，端點亦應按規(guī)定進行處理加防護和保護裝置。5.1.6除使用本標準所述的采集方法外，也可采用能達到現(xiàn)行有關標準規(guī)定性能的新技術、新方法?！緱l文說明】目前傳感器及物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展日新月異，監(jiān)測儀器及監(jiān)測傳感器均有高度智能化、網(wǎng)絡化，如光纖傳感器、攝影測量等高新技術的監(jiān)測手段均已有投入使用。本標準對新技術、新方法的采用持積極的態(tài)度，只要能滿足相關規(guī)范精度要求，運行穩(wěn)定可靠，均可納入本標準的使用范圍。5.1.7對于現(xiàn)行規(guī)定中未明確的新技術、新方法，可按照設計或變形允許值的1/10~1/20作為精度指標。5.1.8監(jiān)測測點宜配備防盜、防碰撞裝置，并方便檢查與維護。【條文說明】主要目的是保證監(jiān)測實施過程的連續(xù)性，加強對設備的保護，盡量避免施工破壞造成的數(shù)據(jù)采集中斷。盡量做到在不中斷監(jiān)測的情況下進行維護維修，在維護維修后監(jiān)測工作仍能正常銜接，監(jiān)測數(shù)據(jù)能連續(xù)使用。5.2位（形）變監(jiān)測5.2.1采用智能全站儀進行水平位移監(jiān)測時應符合下列規(guī)定：1水平位移監(jiān)測基準點應設置在基坑開挖深度3倍范圍以外不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域，不應埋設在低洼積水、濕陷、凍脹、脹縮等影響范圍內；2工作基點宜設置觀測墩或觀測站房，配備防護裝置，滿足對儀器的防護要求；宜配備強制對中裝置；選點時應考慮施工對工作基點的擾動和對視線的阻擋；3監(jiān)測點與基準點宜同步進行觀測，并應同時觀測至少3個監(jiān)測網(wǎng)點；4應定期檢查儀器的整平狀態(tài)，并及時校正；5智能全站儀架設處宜配置電子氣溫氣壓計、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及不間斷供電系統(tǒng)等配套設備，并注意防護?！緱l文說明】基準點的選位對于整個監(jiān)測結果有直接影響，選位須設置于施工影響范圍以外，地質條件好的位置?；鶞庶c標石（標志）的設置也應當埋設牢固，避免碰撞。基準點在整個監(jiān)測期間應保持穩(wěn)定，及時復測更新基準點坐標。工作基點盡量設置觀測墩，并配置強制歸心裝置，保證點位精度，條件允許時可設置觀測站房，以便對基準點進行保護，基準點的設置應注意通視情況，盡量設置于視野開闊處，盡可能同時滿足對全部觀測點進行直接觀測。水平位移觀測時由于視線遮擋，宜采用后方交會的設站方式，觀測時應同時觀測至少3個監(jiān)測網(wǎng)點。往往受制于監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境，儀器架站位置很難同時觀測到3個基準點，因此這里的監(jiān)測網(wǎng)點可以是基準點，也可以是工作基點。當選用監(jiān)測網(wǎng)點有工作基點參與時，應及時對監(jiān)測網(wǎng)進行人工復測。在水平位移觀測期間，必須隨時注意儀器的整平狀況，如發(fā)現(xiàn)儀器傾斜，應重新校正儀器，再進行下一步觀測。安裝電子氣溫氣壓計可對測量結果進行相應修正，控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及不間斷電源等配套設備的設置是為了盡量在監(jiān)測過程中保證儀器處于相對良好的環(huán)境中進行測量，且有利于儀器的防護。5.2.2采用激光位移計進行水平位移監(jiān)測時應符合下列規(guī)定：1水平位移監(jiān)測基準點應設置在基坑開挖深度3倍范圍以外不受施工影響的穩(wěn)定區(qū)域，不應埋設在低洼積水、濕陷、凍脹、脹縮等影響范圍內；2工作基點宜設置觀測墩或觀測站房，配備防護裝置，滿足對儀器的防護要求；宜配備強制對中裝置；選點時應考慮施工對工作基點的擾動和對視線的阻擋；3監(jiān)測點與基準點宜同步進行觀測，并應同時觀測至少3個監(jiān)測網(wǎng)點；4應定期檢查儀器的整平狀態(tài)，并及時校正；5激光位移計的自動照準應穩(wěn)定、有效，單點單次照準時間不宜大于10s；6后臺控制程序應能按預定順序逐點觀測，數(shù)據(jù)不正常時應能補測，并應能根據(jù)即時指令增加觀測；7多臺激光位移計聯(lián)合組網(wǎng)觀測時，相鄰測站應有重疊的觀測目標；8智能激光位移計架設處宜配置電子氣溫氣壓計、控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及不間斷供電系統(tǒng)等配套設備，并注意防護?！緱l文說明】使用激光位移計進行水平位移監(jiān)測時，基準點的穩(wěn)定性直接關系測量的準確性，因此原則上基準點需安裝在施工影響范圍之外的穩(wěn)固可靠位置。如果現(xiàn)場實施確有難度無法滿足要求，布設工作基點在基坑影響范圍內時，也應選取較為可靠穩(wěn)固的位置，并定期進行校準修正，以保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。5.2.3采用全站儀進行豎向位移監(jiān)測時，宜與水平位移同步進行?！緱l文說明】采用全站儀同步進行水平位移觀測時，觀測數(shù)據(jù)已經包含了三角高程方法計算高差所需要的主要原始數(shù)據(jù)，因此在觀測水平位移時宜同步觀測并計算豎向位移，可以提高現(xiàn)場的監(jiān)測效率。5.2.4采用全站儀進行豎向位移監(jiān)測時后視點及前視點的布設、視線高度、測量方法均應滿足《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8相關規(guī)定要求?！緱l文說明】對于三角高程測量具體實施的技術要求，在《建筑變形測量規(guī)范》JGJ8中已有相應規(guī)定，實施時按照該規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。5.2.5采用GNSS測量方法進行監(jiān)測時，應符合下列規(guī)定：1視場內障礙物的高度角不宜超過15°；2離電視臺、電臺、微波站等大功率無線電發(fā)射源的距離不應小于200m，離高壓輸電線和微波無線電信號傳輸通道的距離不應小于50m，附近不應有強烈反射衛(wèi)星信號的大面積水域、大型建筑以及熱源等；3通視條件好，應便于必要時采用全站儀等手段進行后續(xù)測量作業(yè)。5.2.6深層水平位移智能化數(shù)據(jù)采集，應符合下列規(guī)定：1深層水平位移數(shù)據(jù)采集可采用固定式測斜儀或絞盤式自動測斜儀等設備進行量測；2深層水平位移宜以底部作為起算點，當?shù)撞坎痪邆渥鳛槠鹚泓c條件時，可以頂部作為深層水平位移的起算點，并在每次監(jiān)測時測定起算位置的位移變化并修正；3采用固定式測斜儀實現(xiàn)智能化監(jiān)測時，監(jiān)測探頭應合理布置，監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠反映監(jiān)測深度范圍內管形變化要求；4深層水平位移監(jiān)測點應定期校正，避免因測斜傳感器下沉導致采集數(shù)據(jù)誤差?！緱l文說明】對于支護的測斜應優(yōu)先采用固定式測斜儀。對于地質條件差的軟土、沙土地區(qū)或淤泥層很深的沿海等區(qū)域，可采用測斜管口作為起算點，并通過全站儀測量管口坐標來修正測斜監(jiān)測結果。固定式測斜儀的探頭布置應滿足設計要求的測點間隔及固定間距，保證能準確的監(jiān)測到測斜管不同深度的位移情況。5.2.7深層水平位移監(jiān)測點因更換、檢查等工作導致測斜傳感器位置發(fā)生變化時，應重新校正。【條文說明】深層水平位移監(jiān)測的數(shù)據(jù)包含位移、深度和方向多個屬性。如果傳感器的位置發(fā)生了變化，即使是同一支元器件，其對應的深度或方向屬性也會發(fā)生改變，按照之前的屬性數(shù)據(jù)計算會產生錯誤的結果，因此應重新進行校正。校正方法包括且不限于重新采集初始值等手段，以此保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確性和連續(xù)性。5.2.8安裝傾角計應明確安裝的方向，并詳細記錄相關屬性信息數(shù)據(jù)，包括測點間距、監(jiān)測對象高度等有關屬性特征數(shù)據(jù)。5.2.9采用裂縫計等設備進行裂縫寬度智能化監(jiān)測時應符合下列規(guī)定：1設備的最大量程應滿足監(jiān)測對象的變化需要；2設備安裝時應綜合考慮裂縫收縮與擴張兩種情況；3設備安裝應考慮裂縫的變化方向，避免因物理形變導致的數(shù)據(jù)不準確或設備損壞；4設備應安裝在裂縫的最寬處和裂縫末端?！緱l文說明】因裂縫發(fā)展的不確定性，有開合位移及沿縫向的剪切位移等情況，裂縫計或位移計的安裝支架應設計具有可旋轉的裝置，避免傳感器受裂縫剪切變形影響而導致測量的數(shù)據(jù)不準確和傳感器直接損壞。5.3力變監(jiān)測5.3.1力變監(jiān)測宜選用振弦式、電阻式、電容式或光纖式等高精度傳感器測量，當結構構件無法安裝力變傳感器時，可采用位移間接監(jiān)測方法。傳感器技術指標應符合下列規(guī)定：1振弦式頻率儀的頻率測量精度不應低于0.1Hz；2光纖光柵解調儀各項指標應符合被監(jiān)測對象對應參數(shù)的規(guī)定，可測量的波長變動范圍應大于40nm、波長分辨率不應高于0.2pm、波長重復性不應高于2pm；3電阻式應變數(shù)據(jù)采集儀量測精度不應低于應變計的0.1%F.S。5.3.2力變監(jiān)測傳感器的性能參數(shù)應符合下列規(guī)定：1傳感器最大工作狀態(tài)不應超過儀器量程的80%；2傳感器應在監(jiān)測期間具有良好的穩(wěn)定性和抗干擾能力，采集信號的信噪比應滿足實際監(jiān)測需求；3傳感器物理輸入輸出接口、數(shù)據(jù)采集通信協(xié)議應兼容常用接口規(guī)范，便于后期升級、改造、維護和更換；4選用傳感器的測量精度、靈敏度、分辨率等性能不應低于國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497的要求；5傳感器防水防塵指標要求應滿足監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境的要求；6傳感器宜具有補償功能；7傳感器的選擇應滿足監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、工作尺寸等要求。5.3.3力變監(jiān)測傳感器的布設安裝應符合下列規(guī)定：1傳感器的布設應滿足國家現(xiàn)行標準《建筑基坑工程監(jiān)測技術標準》GB50497的基本要求；2傳感器應布設于基坑結構的動、靜參數(shù)或環(huán)境變化較為敏感的位置，并與監(jiān)測對象連接牢固、可靠，測量數(shù)據(jù)應能夠與理論分析結果建立對應關系，反映監(jiān)測對象的變化規(guī)律；3傳感器的布設應減少通信傳輸距離；4傳感器埋設時導線應做好標記，并設置導線防護措施；5傳感器導線中間不宜有接頭，導線應按一定線路捆扎，接頭應集中引入導線箱中；6傳感器安裝位置宜張貼標識牌，表示傳感器類型、埋設日期、監(jiān)測單位等信息，便于后期保護和維護。5.3.4力變監(jiān)測傳感器元件宜具有測溫功能?！緱l文說明】由于溫度變化對支護結構內力監(jiān)測結果影響較大，因此要求傳感器具有測溫功能，可利用智能化監(jiān)測軟件對溫度進行修正，以自動獲得經修正后的正確值。5.4其他監(jiān)測5.4.1地下水位智能化監(jiān)測應滿足下列規(guī)定：1可采用滲壓計或水位傳感器結合智能采集傳輸模塊進行量測；2監(jiān)測孔埋設應采用專用水位管；3地下水位采集設備的最大量程應滿足地下水位的變化需要。【條文說明】目前市場上具有不同類型和原理的地下水位監(jiān)測設備，如接觸式水位計是通過探頭直接下放到地下水位面進行量測，這就需要儀器量程大于地下水位面到管口的距離；壓力型水位計是通過把探頭放置到地下水位中，通過設備測量的壓力計算地下水位高度，首先就需要充分考慮地下水位最大沉降量，將設備放置在最低地下水位面以下，以保證在監(jiān)測過程中能夠正常對地下水位進行監(jiān)測。4應結合測量設備類型及地下水位特征來確定安裝位置，保證測量結果的可靠性。5.4.2圖像監(jiān)控系統(tǒng)終端儀器應符合下列規(guī)定：1圖片分辨率不應低于1280Pix×720Pix；2應具有顯示采集日期和時間的功能；3宜具有填寫輔助信息、工程申報單等輔助功能。5.4.3視頻采集與傳輸系統(tǒng)應符合下列規(guī)定：1攝像機宜采用網(wǎng)絡云臺攝像機，也可采用移動攝像機；2攝像機應具備壓縮編碼數(shù)字（模擬）視頻信號的功能；3網(wǎng)絡云臺攝像機應具有下列功能：1）應具有定時、定預置點拍攝功能；2）宜實時接收監(jiān)控中心攝像、拍照、拍攝角度轉換等控制指令；3）監(jiān)視角度宜具有水平0°～360°、垂直0°～180°和連續(xù)可調的功能；4）宜采用像素在1920×1080以上的高清攝像機，并應具有自動光圈，自動調焦，紅外攝像、自動白平衡功能；5）視頻圖像應畫面清晰，播放流暢，并顯示出采集的日期與時間，可快進快退查看；6）應具有存儲功能；7）應具備通過無線/有線進行網(wǎng)絡傳輸?shù)墓δ堋?.4.4地理位置定位系統(tǒng)可與圖像監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)合成，宜置于監(jiān)測位置。

6智能化分析及反饋6.0.1智能化分析及反饋平臺應具備下列功能：1實測異常數(shù)據(jù)的判斷；2基準網(wǎng)點的穩(wěn)定性分析；3實測異常數(shù)據(jù)的標識；4實測數(shù)據(jù)預警；5趨勢分析預測及提示?！緱l文說明】1智能化監(jiān)測系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，必須是真實、完整的，但由于傳感器、采集設備、數(shù)據(jù)傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)上，無論是靜態(tài)測量還是動態(tài)測量，由于測量設備本身、數(shù)據(jù)傳輸或者人工操作等原因，都可能產生某些錯誤監(jiān)測數(shù)據(jù)，工程上稱為異常數(shù)據(jù)，有些在量級上與正常監(jiān)測量相差很大（明顯異常值），有些雖然量級上沒有顯著差別，但其誤差超越了該設備正常的測量誤差范圍（小異常值）。2監(jiān)測基準的穩(wěn)定性分析，主要利用現(xiàn)有采集到的基準數(shù)據(jù)，根據(jù)他們之間的相對關系，進行穩(wěn)定性的校驗；3異常數(shù)據(jù)的標識，主要是對突變數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)的異常情況進行存儲和展示時的標記處理，便于后續(xù)分析。4實測數(shù)據(jù)預警是實際監(jiān)測結果達到累計變化量或變化速率預警值時的措施；5趨勢分析預測是利用時序規(guī)律對將來的發(fā)展進行的預測，目的是使參建方能夠從容應對可能發(fā)生的變化，因此，主要是進行提示而不是預警。6.0.2實測數(shù)據(jù)達到累計變化量或變化速率預警值時采取的措施應符合下列規(guī)定：1應立即自動提高監(jiān)測頻率；2立即發(fā)送預警信息至監(jiān)測單位；3監(jiān)測單位應立即進行預警信息確認，確認無誤后應立即發(fā)送至其他相關單位；4預警信息宜包括工程名稱、預警項目、測點編號、當前值及預警值、預警時間等。6.0.3智能化監(jiān)測平臺的預處理、數(shù)據(jù)的分析、反饋宜由系統(tǒng)自動進行?！緱l文說明】智能化基坑工程監(jiān)測的監(jiān)測頻率較高，采集的數(shù)據(jù)較多，人工處理工作量大且不及時，因此，預處理、數(shù)據(jù)分析和反饋宜由系統(tǒng)自動進行。6.0.4數(shù)據(jù)預測的可靠性分析應由具備巖土工程、結構工程、工程測量的綜合知識和工程實踐經驗并具有較強綜合分析能力的人員承擔?！緱l文說明】智能化基坑工程監(jiān)測關系到基坑及周邊環(huán)境的安全，是一項技術性非常強的工作，只有保證參與的監(jiān)測人員素質，才能及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效和準確性，并進行高質量的綜合分析，為信息化施工和優(yōu)化設計提供可靠依據(jù)，避免事故的發(fā)生。根據(jù)基坑工程特點，參與人員不但要具備工程測量知識，還要具備巖土工程、結構工程的綜合知識和工程實踐經驗。6.0.5智能化監(jiān)測的趨勢分析應符合巖土工程的基本規(guī)律?！緱l文說明】人工智能高度發(fā)展，從實驗室走入社會、走向應用，機器不再是單純的工具，而有可能幫助甚至部分替代人進行決策，如駕駛汽車、診斷病情、教授知識、檢驗產品等。與此同時，人工智能對社會治理、倫理道德、隱私保護等方面的挑戰(zhàn)也隨之而來。與技術快速走在前面相比，相關的法律規(guī)范、社會公德、行為習慣、社會治理構建則相對滯后。習近平同志指出，“要整合多學科力量，加強人工智能相關法律、倫理、社會問題研究”。只有建立完善的人工智能倫理規(guī)范，處理好機器與人的關系，我們才能更好、更多地獲得人工智能紅利，讓技術造福人類。當前，我國在人工智能技術研發(fā)和應用方面走在國際前列，但關于人工智能倫理的探討還剛剛起步。我們應為人工智能倫理確立一些“原則意識”，如：最高原則是安全可控；創(chuàng)新愿景是促進人類更平等地獲取技術和能力；存在價值是教人學習、讓人成長，而不是超越人、取代人；終極理想是為人類帶來更多自由和可能。此外，在信息推薦、自動駕駛、虛擬現(xiàn)實等熱點領域，設計主體在產品設計和業(yè)務運營中也應積極探索，讓人工智能提供的信息和服務助人成長。我們應加快人工智能倫理研究步伐，積極參與全球人工智能倫理原則的研究和制定，及早識別禁區(qū)，讓技術創(chuàng)新更好地造福人類，為全球人工智能倫理研究貢獻中國智慧。人工智能基礎包括哲學、數(shù)學、經濟學、神經科學、心理學、計算機工程、控制論，語言學等等多門學科，但從根本上說，是一種統(tǒng)計學，必須以大數(shù)據(jù)分析作為根本，進行學習迭代。而這一切，都要符合各自學科的基本規(guī)律，都是有一定界限和可能性的。在基坑監(jiān)測的趨勢分析上，就是要符合巖土工程的基本規(guī)律。應該承認，一位合格的監(jiān)測工程師，在正常狀態(tài)下，是可以按時、準確地完成監(jiān)測工作的。但人類都有一些體力、腦力極限，因此，人工智能的主要任務是減輕人類的工作量，而不是超越人類。目前，已經有一些智能化預測算法，這些預測算法進行研究、判斷，結合建筑基坑的實際特點，下列是其中一些較為成熟、可靠的算法：回歸分析(多元線性回歸)算法；時間序列分析算法；灰色系統(tǒng)分析模型算法；Kalman濾波模型算法；人工神經網(wǎng)絡模型（前饋、反饋型）算法。其中，相對更加成熟和有發(fā)展前景的是人工神經網(wǎng)絡模型，它以監(jiān)測數(shù)據(jù)為樣本，對其進行不斷地訓練，直到得到所期望的輸出模式為止，訓練過程一般采用誤差反向傳播算法。這些算法都可以用來進行趨勢預測軟件的開發(fā)，也可以有新的算法，但原則都是要能符合巖土工程的基本規(guī)律。圖3～圖6為幾種監(jiān)測對象的監(jiān)測預測示意圖。圖3力變監(jiān)測預測示意圖圖4豎向位移監(jiān)測預測示意圖圖5水平位移監(jiān)測預測示意圖圖6地下水位監(jiān)測預測示意圖6.0.6當趨勢算法和實測數(shù)據(jù)偏離度突變時，采取的措施宜符合下列規(guī)定：1提高監(jiān)測頻率；2對比實際工況，由已知原因產生的偏離度突變，宜采用新工況發(fā)生后監(jiān)測得的數(shù)據(jù)規(guī)律進行趨勢預測；3對比實際工況，由未知原因產生的偏離度突變，宜連續(xù)進行趨勢預測；4當發(fā)生